1、範圍

    GB/T 4937的本部分（fèn）規（guī）定了強加速穩態濕熱試驗(HAST)方法,用於（yú）評價非氣（qì）密封裝半導體器件在潮濕的環境下的可（kě）靠性（xìng）。
    2、強加速穩態濕熱試驗（HAST）一般說明
    強（qiáng）加速穩態濕熱試驗通過施加（jiā）嚴酷的溫度、濕度和偏置（zhì）條件來加速潮氣穿透外部保護材料(灌封或密封)或外部保護材料和（hé）金屬導體的交接麵。此試驗（yàn）應力產生的失效機理通常與（yǔ）“85/85”穩態溫濕度偏置壽（shòu）命試驗(見IEC 60749-5)相同。試驗方法可以從（cóng）85℃/85% RH穩態壽命（mìng）試驗或本試驗方法中選擇。在執行兩種試驗方法時,85℃/85%RH穩態壽命試驗的（de）結果優先於強加速穩態濕熱（rè）試驗(HAST)。
    本試驗方法應（yīng）被視為破壞性試驗。
    3、試驗設備
    試驗需要一台能連續（xù）保持規（guī）定的溫度和相對濕度的壓力容（róng）器（qì）——HAST試驗箱（xiāng），同時提供電連（lián）接,試驗（yàn）時給器件施加規定的偏（piān）置條（tiáo）件。
    3.1 HAST試驗箱簡（jiǎn）介

    草莓视频网站儀器HAST設備用於評估非（fēi）氣密性封裝IC器（qì）件、金屬材料等在濕度環境下的（de）可靠性。通過溫度、濕度、大氣壓力條件下應用於加速濕氣的滲透，可通過外部保護材料（塑封料或封（fēng）口），或（huò）在（zài）外部保護材料與金屬傳導材料之間界麵。它采用了嚴格的溫度，濕度，大氣壓、電壓條（tiáo）件，該條件會加速水分滲透到材料內部與金屬導體之間的電化學反應。失效機製：電離腐蝕，封裝（zhuāng）密封性（xìng）。

    產品特（tè）點：
    可定製BIAS偏壓端子組數，提供產品通電測試
    通過電腦安全便捷的遠程訪問
    多層級（jí）的敏感數據保護
    便捷的程序入口、試驗設置和產品監控（kòng）
    試驗數據可以導出為（wéi）Excel格式並通過USB接口進行傳輸
    可提（tí）供130℃溫度、濕度85%RH和230KPa大氣壓的測試條件
    3.2 受控條件
    在（zài）上升到規定的試驗環境和從規定的試驗環境下（xià）降過程中,HAST試驗箱應能（néng）夠提供受控的壓（yā）力、溫度（dù）和（hé）相對濕度條件。
    3.3 溫度分布
    推薦記錄每一次試驗循環的（de）溫度分布,以便驗（yàn）證應力的有效性。
    3.4 受（shòu）試器件
    受試器件應以小化（huà）溫度梯度的方式安裝。受試器（qì）件應放（fàng）置在箱體內距箱體內表麵至（zhì）少3cm,且不應受到發熱體的直接輻射（shè）。安裝器（qì）件的安裝板應對蒸（zhēng）汽循環的（de）幹擾小。
    3.5 小化（huà）汙染物釋放
    應認真選擇安裝板（bǎn）和插座的材料,將汙染物的釋放減到少,將由於侵蝕和其他機理造成的退化減到少。
    3.6 離子汙染
    應對HAST試驗箱(插件櫃、試（shì）驗（yàn）板（bǎn）、插（chā）座、配線儲存容（róng）器等)的離子汙染進行控製,以避免試驗樣品受到汙（wū）染。
    3.7 去離子水
    應使用室溫下（xià）電阻率小（xiǎo）為1X104 Q. m的去離子水（shuǐ）。
    4、試驗條件
    試驗條件由溫度（dù）、相對濕度和器件上施加規定偏置的持續時間組成。
    4.1典型的溫度、相對濕度和持續時間.

    溫度、相對溫度和（hé）持（chí）續時間見表1。

    4.2偏置準則
    根據下列準則施加偏置:
    a) 小功率耗散;
    b)盡可能多的交替（tì）施加引出端偏置;
    c) 芯片上相鄰的金屬化線之間的電壓差盡可能的高;
    d)在工作（zuò）範圍的電壓;
    注:.上述準則（zé）的（de）優先選擇應基於結構和特定的器件性能。
    e) 可采用兩種偏置中任意一種滿足上述（shù）準則,並取嚴酷度較高的一-種:
    1)持續偏置
    持續施加直流偏置。當（dāng）芯片溫（wēn）度高於試驗箱環境溫（wēn）度≤10℃或受試器件(DUT)的熱耗散<200 mW且不知道芯片的溫度時,持續偏置比循環偏置（zhì）嚴酷。如（rú）果受試器件(DUT) 的熱耗散超過200 mW ,應計算芯片的（de）溫度。如（rú）果芯片溫度超過試驗箱環境溫度（dù）5℃或5℃以上,應把芯片溫度與試驗環境溫度的差值記錄在試驗結果中，加速的失效（xiào）機理將受（shòu）到影響;
    2)循（xún）環偏置
    試驗（yàn）時施加在器件上的直流電壓按照（zhào）適當的頻率和占空比周（zhōu）期性的中（zhōng）斷。如果偏置條件導致芯片（piàn）溫度高於試（shì）驗箱溫度,其差值△Tja超過10℃,且對特定的器件類型為佳（jiā）的偏置（zhì）條件時,循環偏置將比持續偏置嚴酷。功率耗散產生的熱量驅散了芯片表麵和周圍（wéi）與失效機（jī）理有關係的濕氣。在關斷期間，器件沒有功率耗（hào）散時濕氣匯集於芯片。對大部分塑封微電路（lù）,受試器件(DUT)好采用50%的占空比進行循環（huán）偏置。對於封裝厚度≥2mm的器件其循環施加電壓時間應≤2h,封裝厚度（dù）<2mm的器件其循（xún）環施（shī）加電壓時間（jiān）應≤30 min。基於已知（zhī）熱阻和耗散（sàn）計算出的芯片溫度超過HAST試驗（yàn）箱（xiāng）環境溫度5℃或5℃以上時,芯片溫度應記錄在試驗結果中。
    4.3選擇和記錄

    選擇持續偏置或循環偏置的標（biāo）準和是否記錄芯片溫度超過試（shì）驗（yàn）箱環境（jìng）溫度的差值按表（biǎo）2中的規定。

    5、程序
    受試器件應以一定的方式安裝、暴露在規定的溫濕度環（huán）境中,並施加規定（dìng）的偏置電壓。器件應避免.暴露於過熱（rè）、幹燥或導致器件和電夾具上產生冷凝（níng）水的（de）環境中,尤其在試驗應力上升和下降過程中。
    5.1上（shàng）升
    達到穩定的溫度和相對濕度環境的時間應少於3h。通過保證在整個（gè）試驗時間內（nèi）試驗箱（xiāng）的幹球（qiú）溫度超（chāo）過濕球溫度來避免產生冷凝,並且上升的速率不能（néng）太快以確保受試器（qì）件(DUT)的溫度不低於濕球（qiú）溫度（dù）。在幹（gàn）燥的（de）實驗室（shì）,試驗（yàn）箱的初始環境比較幹燥（zào）,應保持幹球和濕球（qiú）溫度,使加熱開始（shǐ）後（hòu）相對濕度（dù）不（bú）低（dī）於50%。
    5.2 下降
    階段（duàn）下降到比（bǐ）較小的正表壓(濕球溫（wēn）度大約104℃),為避免試驗樣品快速減壓,這段時間應足.夠長,但（dàn）不能（néng）超過3 h。第二階段（duàn）濕球溫度從104℃到室溫,可通過試驗箱的通風口來實現。此（cǐ）階段不限製時間,並且允許使用冷卻（què）壓力容器。在下降的兩個階段,都應通過保證在（zài）整個（gè）試驗時間內試驗箱幹（gàn）球溫度超（chāo）過濕（shī）球溫度來避免在器件上產生冷凝水，下降過程應保持封裝（zhuāng）芯片的模塑材料的潮氣含量。
而且階（jiē）段的相對濕度應不低於50%(見5.1)。
    5.3試驗計時
    試驗計時從溫度和相對濕度達到規定條件開始到下降開始時結束。
    5.4 偏置
    在上升（shēng）和下降（jiàng）階段可選擇是（shì）否施加（jiā）偏置。器件加載後應在試驗計時開始前驗證偏置,在試驗計時結束後且在器件移出試驗箱（xiāng）之前（qián）也要驗證偏置。
    5.5測試
    下降階段結束後（hòu）48h內進行電測試。
    注:對於中間測量,在下降階段（duàn）結束後96 h內器件恢複應力（lì）。器件從HAST試驗箱移出後,可（kě）以通過把器件放入密封的潮濕袋(無幹燥（zào）劑)中來減小器件的潮氣釋放速率。當器件放入密（mì）封袋時，測試時間計時以器件暴露於（yú）試驗室環境中潮氣（qì）釋放速率的1/3來計算。這樣通過把器件裝人潮氣密封袋中測試時間可延長到144h,壓力恢複時（shí）間也延長到288 h。
    5.6處理
    器（qì）件、安裝板和設備應（yīng）使用適當的保護處理,在強加速（sù）潮濕試驗（yàn）過程中,汙染控製是（shì）很重要的。
    6、失效判據
    在（zài）強（qiáng）加速穩態濕熱試驗後,如果器件參數超過極限值,或按適用的采購（gòu）文件和數據表中規（guī）定的正常和極限（xiàn）環境中不能（néng）驗證其功（gōng）能時,器件視為失效。
    7、安全性
    應當遵守設備廠商的建議（yì）和地方安全規章製度。
    8、說明
    有關的采購文件中（zhōng）應規定如下的內（nèi）容:
    a)試（shì）驗持續時間(見 4.1);
    b) 溫度(見4. 1);
    c) 試驗後測量(見5.5);
    d) 偏置條件(見4.2);
    e)在試驗期間 如果芯片溫度高於試驗箱環境溫度5 ℃以上時芯片的溫度(見4.2);
    f) 如果使用循環偏置（zhì）,則規定偏置的頻率和占空比（bǐ）(見4.2)。